Революционный чип снижает энергопотребление в невероятные 5000 раз.

Исследователи из Италии представили новый интеллектуальный чип, который может радикально — на 3 порядка — снизить энергопотребление и ускорить вычисления в высокопроизводительных системах и центрах обработки данных.. Разработка демонстрирует принципиально иной подход к компьютерной архитектуре, основанный на аналоговые вычисления непосредственно в памяти. Эта технология имеет особые перспективы для искусственного интеллекта, больших данных и передовых беспроводных систем.

Команда ученых из Миланского технического университета создала полностью интегрированный аналоговый ускоритель, способный решать как линейные, так и нелинейные системы уравнений. Чип изготовлен с использованием стандартной технологии CMOS, что делает его совместимым с существующими процессами производства кремния.

Основной проблемой современных цифровых компьютеров является высокое энергопотребление, вызванное необходимостью постоянного перемещения данных между памятью и процессором. ТТехнология вычислений в памяти решает эту проблему неэффективности, выполняя вычисления непосредственно в массиве памяти, что значительно снижает внутренний трафик данных.

В основе разработки лежит концепция замкнутых вычислений в памяти, пишет IE. Предыдущие исследования показали, что этот подход может быть в 5000 раз более энергоэффективным, чем традиционные цифровые системы.

Новый чип содержит два массива программируемых резистивных ячеек памяти размером 64х64, дополненных встроенными резисторами для программирования различных уровней сопротивления. Архитектура усилена аналоговые компоненты встроенные, включая операционные усилители и аналого-цифровые преобразователи. Матрицы функционируют как организованные сетки. Каждая ссылка представляет один элемент памяти.

В тестах чип продемонстрировал точность, сравнимую с точностью традиционных цифровых систем, но при значительно меньшем энергопотреблении. Он также показал меньшую задержку вычислений и требовал меньше места на кремниевой пластине.

«Мы уже работаем над внедрением этой инновации в реальные приложения для снижения энергопотребления при вычислениях, особенно в области искусственного интеллекта»,

сказал профессор Даниэле Елмини, руководитель исследовательской группы.

Потенциальные приложения включают робототехнику, навигационные системы, центры обработки данных и будущие сети 5G и 6G.